基于无标记点运动跟踪的步态参数提取

提出一种无标记点的步态参数提取方法,采用基于模型的人体运动跟踪方法,无须标记点即可从视频图像序列中获取运动步态参数。利用粒子滤波算法跟踪人体目标运动过程,通过基于外观模型的相似度计算及边界匹配误差判断定位腿部关节点。依据曲线拟合方法在跟踪与定位结果上提取运动步态参数。实验结果表明,该方法能精确定位腿部关节点且有效地提取步态参数。     

基于外观模型的人体下肢关节点定位方法

近年来,人体下肢关节点定位成为了人体运动跟踪与分析中一个重要研究课题。提出了一种下肢关节点自动定位方法,从无关节标记的人体运动图像序列中定位下肢关节点。该方法首先采用背景剪除技术从图像序列中分割人体目标对象,并建立人体下肢骨架模型。然后,利用关节角度预测方法估计膝踝关节点的位置,在基于下肢外观模型的匹配计算基础上获得下肢关节点的真实位置。实验结果表明,该方法简单有效,下肢关节点定位结果令人满意。     

基于特征融合的步态识别算法研究*

提出一种融合步态运动中的人体形状信息特征和下肢运动信息特征的步态识别算法：利用边界跟踪算法获取人体轮廓边界线,并采用傅里叶描述子表达人体轮廓特征;依据人体解剖学的知识定位下肢关节点,并提取下肢角度特征;分别对两种特征进行匹配,然后采用特征融合的方法对匹配结果进行处理。实验结果表明,本算法的性能较基于单个特征的步态识别算法有明显的改善。     

步态序列图像中人体下肢关节点的定位

研究人的步态识别优化问题,针对下肢关节点定位成为人体运动跟踪与分析中,存在精度不确切的问题.为解决上述问题,提出步态序列图像处理技术.首先从图像序列中提取人体目标,并建立下肢骨架模型和小腿轮廓模型;利用一种基于传统动态建模的圆周摆算法[1]结合帧序列的连续性以及小腿轮廓数据自动检测膝关节位置和踝关节的粗略位置.通过仿真表明,小腿轮廓模型的匹配计算在踝关节预测点的周围搜索出精确位置,并验证了方法效果很好,为设计提供了依据.     

无需人工干预的关节点提取和三维重建

随着现在人体的运动捕获和行为理解的研究的发展,对这项研究有了越来越高的要求。相对于原来的手动提取人体关节点作为特征点来研究,如何使得提取特征点更加自动化,对以后的运动捕获和行为理解的研究意义重大。提出一种在单目视觉条件下在第一帧自动提取人体关节点位置的方法,来解决传统的以手动标定提取人体关节点的问题,并且利用光流稀疏L_K算法 对提取出的关节点进行运动跟踪,得到运动人体二维坐标信息,结合像机模型通过几何计算获得人体关节点的深度信息。     

一种基于模型的步态识别方法

该文提出了一种简单有效的基于人体骨骼化模型的步态识别方法。首先,对输入的步态序列自动进行背景初始化;然后分割图像中运动人体的侧面影像,并进一步细化为人体的骨骼化模型;从模型中提取人体的静态参数(如身高、步幅)以及动态参数(如运动过程中关节点的位置、肢体角度);最后,应用标准的模式分类技术对个体的身份做出识别。实验结果表明,此方法通过提取可靠的步态特征,降低了数据处理的代价,而且得到了较为良好的识别性能。     

基于多视角视频的运动重建

为了更逼真地从视频图像序列中实现三维人体骨架动画形式的提取,以便进一步地对人体运动进行分析与研究,提出了一种基于多视角视频的运动重建的方法。该方法充分利用了标记点的信息,其核心步骤有标定摄像机,提取标记点,跟踪标记点和人体运动三维重建四个主要方面。其中,在跟踪标记点时,使用了基于多视觉的目标跟踪算法,该算法由结合了扩展卡尔曼滤波预测与标记点轨迹平滑性约束所构成的双目立体视觉跟踪与多目视觉数据融合两个方面。实验结果证明了所提方法的有效性与可行性。     

基于逆运动学的人体步态特征提取

近年来,人体运动分析成为了计算机视觉和图像处理技术中的一个最活跃的研究课题。其研究在虚拟现实、智能监视系统、高级用户接口、运动分析和基于模型的图像编码等方面具有广阔的应用前景。该文提出了一种基于逆运动学的方法来提取人体步态特征的运动分析方法,对于每个图像序列,先采用背景减除算法检测行人的运动轮廓,然后根据人体运动的特点,寻找每帧图像中人体踝关节的位置,通过得到的踝关节位置使用逆运动学的方法来预测其他关节点位置,通过实验发现,这种方法在提取步态特征中取得了很好的效果。     

基于堆叠深度卷积沙漏网络的步态识别

提出了一种基于堆叠深度卷积沙漏网络的步态识别方法。为了解决人体建模中关节点准确定位的问题，采用基于深度卷积的沙漏网络来提取步态图上的关节点坐标，并计算肘关节与膝关节的角度作为运动特征。为了解决行走速度变化带来的影响，采用动态时间规整（Dynamic Time Warping）对特征序列进行距离计算。通过最近邻分类器对结果进行准确分类。该方法在公共CASIA-B数据集与TUM-GAID数据集上进行了验证并与其他方法进行比较，结果表明该方法有较高的识别率。     

基于图像处理的人体步态信息采集与处理

为了获取健康人体的正常步态信息, 提出了一种快捷有效的获取方法. 通过在下肢关节点处粘贴标记点, 利用摄像机获取正常人行走的图像, 对图像进行二值化处理, 提取出标记点坐标. 经过最小二乘拟合分析可得到人体脚心在一个步态周期内的运动轨迹及运动速度. 最后对下肢康复机器人进行步态规划, 得到下肢康复机器人的步态轨迹及其速度,并对不同年龄人群的步态速度曲线进行了分析. 实验结果表明, 该系统可行性好, 工作稳定, 为下肢康复机器人的运动学分析与控制提供有力的理论依据和验证方法.     

Detection and Tracking of Multiple,Partially Occluded Humans by Bayesian Combination of Edgelet based Part Detectors

Detection and tracking of humans in video streams is important for many applications. We present an approach to automatically detect and track multiple, possibly partially occluded humans in a walking or standing pose from a single camera, which may be stationary or moving. A human body is represented as an assembly of body parts. Part detectors are learned by boosting a number of weak classifiers which are based on edgelet features. Responses of part detectors are combined to form a joint likelihood model that includes an analysis of possible occlusions. The combined detection responses and the part detection responses provide the observations used for tracking. Trajectory initialization and termination are both automatic and rely on the confidences computed from the detection responses. An object is tracked by data association and meanshift methods. Our system can track humans with both inter-object and scene occlusions with static or non-static backgrounds. Evaluation results on a number of images and videos and comparisons with some previous methods are given. Electronic Supplementary Material Supplementary material is available in the online version of this article at     

Investigation of biorhythms in female athletic performance

Implications for sports performance and athletic injury occurrence have been forcefully insinuated by proponents of a biorhythm theory based on date of birth. The theory postulates that variations in human abilities are governed by three consistently recurring cycles of 23, 28 and 33 day lengths. This study assessed the validity of biorhythms by analysing best performances in 610 top ranked European female track and field specialists over a single competitive season. Chi-square analysis of data found no significant influence of the computed physical, emotional or intellectual cycles on peak performances. It concluded that 'biorhythms' theory has no basis to justify its application to strenuous exercise.     

人体三维运动实时跟踪与建模系统

提出了一种新的人体三维运动实时跟踪与建模系统设计方法,并基于此实现了一套鲁棒的参考应用系统.针对人机交互等对跟踪精度要求不是很高的应用场合,系统在跟踪精确性和简易性与可推广性之间做了很好的折中.系统使用多个摄像头采集图像,实时计算场景深度信息,然后结合使用深度和颜色信息进行人体跟踪.应用一个简易的人体上半身三维模型,并使用基于颜色直方图的粒子滤波算法对头部和手部进行跟踪,从而恢复出模型的各个参数.系统以人脸检测和人手肤色聚类算法为初始化方法.大量实验证明,该系统能在复杂背景下进行人体上半身的跟踪和三维模型恢复,能进行完全自动的初始化,有较强的抗干扰能力和自动错误恢复能力.系统在2.4GHz PC机上能以25帧/秒的速度运行.     

The validation of three human reliability quantification techniques - THERP, HEART and JHEDI: part 1 - technique descriptions and validation issues

This is the first of a set of three papers reviewing the validity of three Human Reliability Assessment (HRA) techniques used in the UK to predict human performance in high risk industries. The techniques are used to determine the risks inherent in such industries due to human error, and also the benefit in terms of risk reduction by having human operators in the system. These techniques culminate in a quantitative human error probability for each error or failure identified, predicting how often errors or failed performance will occur. The major question with such an approach is whether such probabilities are accurate. This key validation question is answered in the second paper, which reports the results of a large and independent validation experiment.

Once a technique achieves some degree of predictive validity, the next question becomes whether such a technique can consistently produce valid and accurate results. This is called the reliability of the technique, and is dependent upon its consistency of usage by different assessors. Consistency can only be analysed by investigating the detailed usage of the techniques, and such an analysis is reported in the third paper in this series. The advantage of such an analysis is that it can also lead to specification of practical guidance for practitioners, and may lead to derivation of ways to improve the reliability and consistency of usage of specific HRA techniques. This first paper introduces the three techniques themselves, and reviews the major validation criteria and issues which should be considered when trying to determine if such techniques work.     

人机系统理论及在移动机器人平台的应用

针对机器智能发展研究存在的瓶颈问题，研究了人机结合应用的必要性，并在此基础上提出“人机系统”的概念，探讨了人机系统应用的一般性方法，给出人机系统的体系结构、交互原则、介入准则，并以移动机器人为平台结合改进的人工矢量场算法进行了应用．     

融合时序特征约束与联合优化的 点云3维人体姿态序列估计

目的 3维人体姿态估计传统方法通常采用单帧点云作为输入,可能会忽略人体运动平滑度的固有先验知识,导致产生抖动伪影。目前,获取2维人体姿态标注的真实图像数据集相对容易,而采集大规模的具有高质量3维人体姿态标注的真实图像数据集进行完全监督训练有一定难度。对此,本文提出了一种新的点云序列3维人体姿态估计方法。方法 首先从深度图像序列估计姿态相关点云,然后利用时序信息构建神经网络,对姿态相关点云序列的时空特征进行编码。选用弱监督深度学习,以利用大量的更容易获得的带2维人体姿态标注的数据集。最后采用多任务网络对人体姿态估计和人体运动预测进行联合训练,提高优化效果。结果 在两个数据集上对本文算法进行评估。在ITOP(invariant-top view dataset)数据集上,本文方法的平均精度均值(mean average precision,mAP)比对比方法分别高0.99%、13.18%和17.96%。在NTU-RGBD数据集上,本文方法的mAP值比最先进的WSM(weakly supervised adversarial learning methods)方法高7.03%。同时,在ITOP数据集上对模型进行消融实验,验证了算法各个不同组成部分的有效性。与单任务模型训练相比,多任务网络联合进行人体姿态估计和运动预测的mAP可以提高2%以上。结论 本文提出的点云序列3维人体姿态估计方法能充分利用人体运动连续性的先验知识,获得更平滑的人体姿态估计结果,在ITOP和NTU-RGBD数据集上都能获得很好的效果。采用多任务网络联合优化策略,人体姿态估计和运动预测两个任务联合优化求解,有互相促进的作用。     

协同工作的人与人交互界面

计算机支持的协同工作ＣＳＣＷ一般涉及到多台机器、多个应用程序和多个人。这样不仅存在人机对话，而且要求计算机能支持人与人之间的协同效互，并对应用工具进行管理。本文提出了人与人交互界面的概念，并在ＳＵＮ ＳＰＡＲＣ上设计并实现了一个原型系统ＨＨＩ。ＨＨＩ以语言学中的言语－行为理论为基础，将多个应用程序和参与人员集中起来，进行统一管理并允许动态地变化。通过ＨＨＩ，不同地点的用户能同步或异步地交互。     

物元分析法在企业人力资源配置中的应用

企业员工的选择与配置是人力资源管理中非常重要的一个环节,如何确保员工被分配到最适合的岗位上是保证管理层决策能被下级有效执行的关键。该文基于物元模型,建立了人因指标评价体系和评价模型。并以某型企业为例,利用建立的评价模型对企业员工的人因指标进行了实际评价,评价结果表明了该方法具有较强的实用性,企业管理者可依据此评价结果,作为人力资源配置的决策依据。     

一种用于动态环境的虚拟人行走规划方法

本文提出了一种基于Petn网的虚拟人行走规划方法，主要用于环境中存在静止和运动障碍物的复杂情况。我们实现的系统整体上以Petn网构建，由全局路径规划和局部路径规划两部分组成，Petn网负责两者之间的协调。仿真和试验结果表明，本文提出的方法简便易行。     

一种基于自由空间法的虚拟人行走规划方法

本文提出了一种基于自由空间法的虚拟人行走规划方法。该方法以虚拟环境的表示为基础,首先将虚拟环境离散化成为环境图;然后用启发式A＊搜索算法进行路径搜索,产生从初始位置到目标位置的最优路径,引导虚拟人对环境进行漫游;最后设计实现了一个仿真演示实例。仿真结果表明,所提算法简便易行,能够满足虚拟人在复杂环境下导
航和漫游的要求。